[发明专利]具有成角支承表面的切削刀片、具有成角抵接表面的刀杆以及刀具

说明书

技术领域

本发明涉及优选地用于对金属材料进行加工的切削刀片、刀杆和切削刀具。

背景技术

本发明的方面具有用于旋转刀具应用及车削应用的切削刀片、刀杆和切削刀具的应用。将根据它们在旋转刀具应用中的用途在下文中主要描述本发明的方面，然而，本领域的技术人员会理解，除非另行注明，否则描述通常也适用于车削刀具应用。

通常期望将切削刀片安装到形成负的保持角的刀杆的抵接表面上。例如，与在使用某些其它构造的情况下可能的相比，这样做可促进在刀杆上设置更多刀片，或者有助于刀片定向，使得它们与工件形成负的前角。

切削刀片通常经由延伸穿过切削刀片中的孔并与刀杆中的螺纹孔配合的螺栓或螺钉而安装到刀杆。当切削刀片安装在具有负的保持角的抵接表面上时，这些螺栓能够经受显著的剪切力。因此，期望提供一种切削刀具及用于该切削刀具的刀杆和刀片，其促进刀片以解决高剪切应力的方式并经由解决高剪切应力的结构安装到具有负的保持角的支承表面。

为了本讨论的目的，切削刀片的相对于刀杆的表面(或其它结构，诸如附接到刀杆的垫板)支承该刀片的表面称作并定义为“支承表面”。为了本讨论的目的，刀杆的抵接(abut)所述支承表面的表面应称作并定义为“抵接表面”。

为了本讨论的目的，“保持角”是能够表示轴向保持角或径向保持角或两者的通称，并且被定义为并表示刀杆的抵接表面的特征。相比之下，为了本讨论的目的，接触所述抵接表面的切削刀片的支承表面的角度可称作并定义为“保持角”。

在旋转刀具的情形下，为了本讨论的目的，负的轴向保持角α定义如下：如图1A示意性示出，为了本讨论的目的，底表面应认为与平行于并延伸穿过刀杆T的纵向轴线的平面PA限定“负的轴向保持角”α，这时，对于设计成在沿图1A所示的逆时针方向旋转时进行切削的刀具，当从侧面观察刀具时，底部抵接部(bottom abutment)的平面的轴向延伸刀刃SAE在所述刀刃SAE表面的上侧点UP处与平面PA相交并朝向刀杆的底部从左到右向下倾斜到所述刀刃的下侧点LP。在设计成当沿顺时针方向旋转时进行切削的刀具(未示出)中，底表面的平面的轴向延伸刀刃朝向刀杆的底部从右到左向下倾斜。相比之下，为了本讨论的目的，图1B示意性示出形成应被认为是“正的轴向保持角”α的底表面，其中，底表面的轴向延伸刀刃SAE朝向刀杆T的底部从右到左从刀具的刀刃的上侧点UP向下倾斜到下侧点LP，该刀具被设计成在沿逆时针方向旋转时进行切削。

为了本讨论的目的，在旋转刀具的情形下，负的径向保持角ρ定义如下：如图1C示意性示出，为了本讨论的目的，底表面应认为与平行于并延伸穿过刀杆T的纵向轴线的平面PA限定了“负的径向保持角”，这时，对于设计成在沿图1C所示的逆时针方向旋转时进行切削的刀具，当从底部观察刀具时，底表面的平面的径向延伸刀刃SRE与平面PA在所述刀刃SRE上的内侧点IP处相交并从平面PA向后倾斜到外侧点OP。在设计成当沿顺时针方向旋转时进行切削的刀具(未示出)中，底表面的平面的径向延伸刀刃倾斜到平面的前方。相比之下，为了本讨论的目的，图1D示意性示出形成应认为是“正的径向保持角”的底表面，其中，对于设计成在沿逆时针方向旋转时进行切削的刀具，底表面的径向延伸刀刃SRE从所述刀刃SRE上的内侧点IP朝向外侧点OP在平面PA的前面倾斜。

在旋转刀具的情形下，为了本讨论的目的，为零的轴向或径向保持角α或ρ定义为在轴向延伸刀刃SAE或径向延伸刀刃SRE位于或平行于穿过纵向轴线的平面PA时的情形。

在旋转刀具或车削刀具的情形下，前角是刀片的切削面相对于工件的角度。当刀片I的切削面C与工件W如图2A所示形成角度时，刀片I具有正的前角；当刀片I的切削面C与工件W如图2B所示形成角度时，刀片I具有负的前角；而当刀片I的切削面C如图2C所示垂直于工件时，刀片I具有零或中性的前角。如图2D所示，切削刃E附近的切削面C的几何形状能够改变，使得切削面定向成：切削面的平面PC相对于工件是负的或为零的，但这能够使切削刃E附近的一部分与工件形成正角。布置用以提供正的前角的刀片通常会比布置用以提供负的前角的刀片更容易切削工件。布置用以提供负的前角的刀片通常会比布置用以提供正的前角的刀片更不容易破碎。

为了本讨论的目的，非平面表面的“平面”定义为大致平行于非平面表面上的点的平均水平高度或通过非平面表面上的点的平均水平高度的平面。

发明内容